Effects of Mental Practice on the Muscle Strengthening of the Hemiplegic Patients

한국전운물리치료학회지 제5권 제 2호

KAUTPT Vol. 5 No. 2 1998.

상상연습이 편마벼 환자의 근력증가에 미치는 영향

Abstract

박은영

연세대학교 대학원 재활학과 물리치료 전공 정보인

연세대학교 보건과학대학 재활학과 및 보건과학연구소

Effects of Mental Practice on the Musc1e Strengthening of the Hemiplegic Patients

Park Eun-young, B.H.Sc., R.P.T.

Dept. of Rehabilitation Therapy, The Graduate School, Yonsei University Chung Bo-in, Ph.D.

Dept. of Rehabilitation Therapy, College of Health Science, Yonsei University Institute of Health Science, Yonsei University

The purpose of this study was to deterrnine the effect of mental practice on biceps brachii muscle strengthening in 3 poststroke hemiplegia patients along with multiple baseline design across subjects. The mental practice adopted for this experiment involved imagery training to practice elbow flexion, which last 12 to 16 sessions with 30 minutes each session. Maximal muscle activities was measured pre- and post- mental practice to evaluate the strength of biceps brachii. The strength of biceps brachii was measured by surface-EMG. The results were: In the subject 1, 73.92 mV (pre-) and 127.56 mV (post-);

in the subject 2, 147.60 mV (pre-) and 202.85 mV (post-); and in the subject 3, 20.75 mV (pre-) and 27.92 mV (post-). The results indicate that a simple mental practice is a useful method to strengthen biceps brachii muscle in hemiplegic patients.

Key W ords: Mental practice; Muscle activities.

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1 .

서론

감각장애와 운동장애는 뇌졸중으로 인하 여 편마비가 된 환자에서 주로 나타나는 장 애이다(Royerson，

감각장애는 촉각，

고유수용성감각과 분별감각 동의 감소로 인 한 기능손상(김종만과 김택훈， 1996) 이고，

운동장애는 근긴장도의 증가나 근력의 약화 로 인한 운동수행능력의 저하(Landau，

를 말한다.

펀마비 환자의 근력증가 치료방법은 근전 도를 통한 생체되먹임 프로그램 (Mathieu와

Sullivan, 1995),

큰수축을 유도하기 위 한 전 기자극치료(Baker 둥，

저항을 이용한 반복 적 인 근력 강화운동(Kisner와

1앉X))， 고 유수용성 신경근촉진볍 중 상호억제 (reciprocal inhibition) 를 통한 약화된 근육의 자극 (Yanagisawa와 Tan와‘a，

둥이 있다. 그 러나 큰전도를 사용하는 경우 고가의 기계를 구입해야 하는 경제적인 부담이 있으며 (Mc Culloch 와

상호억제를 이용하 는 경우 숙련된 치료사의 도움이 필요하고，

기구의 사용은 환자가 기구를 이용할 수 있 는 근력이 있어야 하는 동의 제한점(Kisner와

Colby, 1990)

이 었 다.

정상인에서는 근력증가나 운동수행능력 향 상을 위한 방법의 하나로 상상연습 (mental practice) 이 사용되 고 있다<Biddle，

등，

상상연습은 대 상자가 실 제 근육의 움직임 없이 마음속으로 주어진 움직임을 수 행한다고 생각하고， 이를 통하여 운동수행능 력을 향상시키는 방법이 q(Appel，

운동 수행능력 향상에 있어서 상상연습의 효과에 대해 초기 문헌에서는 효용도를 인정받지 못 했으나 (Corbin，

둥，

최 근에 는 연구 결과들을 종합한 메타분석 결과를 통해 상상연습이 운동수행능력의 향상에 효 과가 있는 것으로 보고되고 있다 (Driskell 둥，

1994; Maring, 1990).

Vogt(1995) 는 정 상인을 대상으로 자전거를 타는 과제를 상상연습을 통해 훈련시킨 결과 운동수행능력이 향상되 었다고 하였으며， Poretta와

(1995) 는 날아오는 공을 야구방망이로 맞추는 과제수 행 연습에서 상상연습이 효과가 있었다고 보고하였다. 또한 Yue와 Cole(1992) 는 새끼 둔덕 근육 (hypothenar muscle) 의 반복적 인 최대 등척성 수축 운동 프로그램과 상상연습 을 실시한 두 집단을 비교한 결과 두 집단 모두에서 근력 증가의 효과가 나타났다고 보 고하였다.

상상연습을 이용한 근력증가 방법은 대상 자 교육을 통해 환자의 능동적인 참여를 유 도하고 (Weiss 둥，

한 번 교육이 이 루 어지면 환자 스스로 연습할 수 있기 때문에 근력증가훈련을 생활화할 수 있는 장점이 있다 (Appel，

또한 실제로 근육을 움 직이지 않고 수행하므로 수의적인 근육의 수축이 불가능한 운동신경마바 환자에게도 적 용할 수 있다는 장점 이 있다 (Heuer，

1989).

편마비 환자의 운동장애 치료방법은

운동장애의 주된 원인을 근긴장도의 증가 로 보는 시각과 근력약화로 보는 시각에 따라 치료적 접근이 다르다. 이전의 연구들 은 편마비 환자의 운동장애가 강직에서 비롯 되는 것으로 보고 이를 억제하기 위한 치료 방법을 적용하여 왔으나， 최근에는 운동장애 의 주된 원인을 근력약화로 보고 운동수행능 력 향상을 위해 근력강화를 강조하고 있다

동，

둥，

정상인의 운동수행능력 향상 및 근력증가

방법으로 상상연습이 효과가 있음을 보고한

기존의 연구결과에 근거하여， 본 연구에서

는 편마비 환자에서도 상상연습이 환측의

근력강화에 긍정적인 영향을 주는지 조사하

였다.

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11.

연구방법

1.

연구대상 및 연구기간

본 연구의 대상은 시설에 거주하고 있었으 며， 뇌졸중으로 언한 편마비 환자 3 명이었다.

대상자 선정조건은 다음과 같았다.

가. 실험자의 지시에 따를 수 있는 의식 수 준을 가진 환자

나. 간질， 우울증이 없는 환자

표

대상자의 일반적인 특성

다. 심 한 징 후적 통증 (severe

pain) 이 없는 환자

대상자의 신체적인 특성은 표 1 과 같다.

대상자의 의 식 수준은

(LOTCA)ll를 이용하여 측정하였는데， 측정 결과는 표 2와 같다.

연구기간은 3주간이었으며， 실험일은 1 일

회씩 총 20회 실시하였다.

근긴장도 (MAS*) 유병기간 성 별 나이(세) 몽무게 (kg) 마바측 부위

(개월) 치료 전 치료 후

대상자

남

^좌측

대상자 2 남

^우측

대상자

남

좌측

* Modified Ashworth Scale

표

대상자의

검사결과

지남력 지각력 시각운동조직력 사고조작력

정상 수치

대상자

대상자

대상자

2.

연구설계

본 연구는 개별 실험 연구방법 (single

기초선 설계 (multiple

중 실험 대상자간 다중 subjects) 를 이용하였다.

1) Health Insurance Institute Loewenstein Rehabilitation Hospital Israel, 1974

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3.

연구방법

1)

실험도구

근전도 기구(Davicon

tem/3 ^2l ) 는 대상자의 환측 최대근활성화도 측정에 사용되었다. 본 연구에서는 표면전 극을 사용하였으며， 위팔두갈래근의 근활 성화도를 측정하기 위해서 1 개의 채널올 사 용하였다. 근전도 기계는 도수근력검사{rrnn떠l

muscle

testing) 와 같은 평 가자의 주관에 의 한 방법이나 단일 근육의 근력을 평가하기 어려운 근력 평가 기구(예 Cable

동)와 비 교하여 볼 때， 근육 각각에 대한 근력을 정량적으로 측정하는 장점이 있 다(Umphred;‘

나) 인지지각 평가도구

LOTCA는 대상자의 인지지각 기능을 평 가하기 위해 사용하였다. 이 평가도구는 지납 력

지 각 력

시 각운통 조직 력 (visuomotor

그리고 사 고조작력

orientation) 의 4가지 영 역 으로， 각 영역별 하위검사는 20 개 항목으로 구성되었다. 검사도구의 신뢰도는 0.89이다

(Katz

둥，

다) 근긴장도 평가도구

대상자의 근긴장도를 측정하기 위해서

Scale올 사용하였다. 이 평가 도구의 측정자간신뢰도는 0.87이다(Bohannon과

Smith, 1987).

2)

가초자료 수집

도를 측정하였다. 기초자료 측정은 대상자 1 일 4회， 대상자 2가 6회， 대상자 3이 8회였고，

일 3회 실시하였다. 본 연구에서 근력은 ‘대 상자가 위팔두갈래근올 이용하여 최대 둥장 성 수축을 시행할 때 측정된 최대근활성화도’

로 정의하였다. 실험은 대상자가 실험에 집중 할 수 있는 실험환경을 마련하기 위해서 ‘「’

자 모양의 가리개를 이용한 개인 공간에서 실시하였다.

기초자료 수집 과정은 다음과 같았다.

가) 대상자는 동받이가 있고 팔걸이가 없는 의자에 앉았다. 의자는 대상자의 고관절 과 무릎관절이

。 를 유지 할 수 있는 높이로 준비하였다(그립

나) 움직임 수행동안에 대상자가 팔 움직임 외에 몸통과 다리를 이용한 보상적인 움직임을 하지 못하도록 복부와 넙적다 리에 고정끈을 부착하였다.

그림

실험도구 및 대상자의 자세

기초자료(baseline)는 대상자가 상상연습에 참 다) 전극의 부착위치는 어깨쪽으로 위팔두 갈래근 고랑의 연장선상， 주와에서

여하지 않은 시기 동안 대상자의 최대근활성화

2) NeuroDyne Medical Corp., U.S.A.

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떨어진 곳(위팔 두갈래근의 근배)에 직 경이

cm인 원을 표시하여， 반복측정 동 안 전극위치를 일정하게 유지하였다.

라) 전극과 피부사이 저항은 전극을 부착할 부위를 알코올로 닦아 최소화하였다 마) 아령은 대상자의 건측 팔 아래에 놓인

낮은 탁자 위에 놓았다.

바) 움직임 수행 교육을 위해서 대상자는 팔

있도록 눈을 감게 하였다.

다) 상상연습 과정이 끝난 직후 대상자는 환측 상지의 팔꿈치를 최대한 힘을 주 어 굽히는 움직임올 3 회 반복 수행하 였다.

라) 측정값 산출은 기초자료 수집과정과 동 일하게 하였다.

꿈치를 굽히는 통작올 이용하여 건측 상

분석방법 지 아래있는 아령을 3회 반복하여 들었

다. 팔의 움직임은 전체 관절 가동 범 위를 10초 동안 굽히고， 10초 동안 펴 는 동작이었다. 이때 실험자는 1초 간 격으로 숫자를 세어 움직임 속도를 통 제하였다.

사) ‘바’ 과정 후 4분간의 휴식시간을 주었다.

아) 휴식 시간후 대상자는 환측 상지를 이 용하여 똑같은 통작을 3회 반복하였다.

실험자는 대상자에게 환측 상지의 팔 꿈치를 구부리는 동안 최대한 힘올 주 도록 지시하였고， 근전도 기계를 이용 하여 최대근활성화도를 측정하였다.

자) 측정값은 3회 반복 측정값 중 각각의 최대값을 채택하고， 이 3 개의 최대값의 평균값을 사용하였다.

3)

치료과정

치료과정의 효과를 평가하기 위해 상상연 습기간 동안 대상자의 최대근활성화도를 측 정하였다. 측정은 대상자 1 이 16회， 대상자 2가 14회， 대상자 3이 12회 실시되었다.

가) 대상자의 자세와 수집과정(‘가’항

‘마’

항)은 기초자료 수집과정과 통일하게 실시하였다.

나) 대상자는 기초 자료 수집 기간의 휴식시 간 동안에 미리 작성해 놓은 오디오 테 이프를 헤드폰을 통하여 들었다(부록

이때 대상자는 상상연습에 집중할 수

분석을 위해서는 그래프를 통한 시각적 분 석과 평균값을 사용하였다.

m. 결과

근전도를 이용하여 측정한 최대근활성화 도 값은 표 3과 그림 2에 제시한 바와 같이 3명의 대상자들에서 기초자료 수집기간과 치료과정간에 차이가 있었다. 대상자 1 에서 는 명균 최대근활성화도값이 기초자료 수집 과정의

mV 에서 치료과정의

으로 증가 (72%) 하였으며， 대상자 2 에서는

147.60

mV 에 서

mV 로 (37%) ， 대 상자

에 서 는

mV 에 서

mV 로 (34%) 증가 하였다.

대상자 1 에서는 치료횟수의 증가에 따라서 최대근활성화도가 지속적으로 증가하는 추세 를 보였으며， 대상자 2에서는 치료과정과 기 초자료 수집과정 간에 최대근활성화도의 차 이를 보이지 않다가 6회 치료 이후부터， 그리 고 대상자 3에서는 9회 치료 이후부터 최대 근활성화도의 향상이 뚜렷하게 나타났다. 대 상자 2에서는 치료 13회에서 최대근활성화도 가 떨어지는 변이<149.38 mV) 가 나타났으나，

기 초자료 수집 기 간의 값들(평 균

^깨)

보다는 높은 수치를 유지하였다.

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단위:

표

최대근활성화도의 평균값

치료과정(평균

표준펀차) 대상자

대상자

대상자

27.56 ::t 29.64 02.85 ::t 32.58 27.92 ::t 6.36

기초선(평균

표준편차)

73.92 ::t 23.70 147.60 ::t 31.30 20.75 ::t 2.75

치료

기초선

2251 2001 175 •

150 125 100 75 50 25 0

대상자 l

초|

10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 8 9

3

써y‘/

l 2

대상자 2

200 175

125 loo

t

25

f

CH

二그 ' -

활

싱

10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

대상자 3

-,

도

5 4 3 2

m

「 찍 ι

/'"、

mV

45

25

0

10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 9

8 7 6 4 5 3 2 l

측정횟수

그림

대상자의 최대근활성화도 측정결과

나→:

‘

4

’

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v. 고찰

본 연구는 상상연습이 편마비 환자의 근력 강화에 긍정적인 영향을 주는지 알아보는 것 이였는데， 상상연습은 편마비 환자의 근력 증 가 방법으로 주목할 만한 효과가 있는 것으 로 나타났다. 상상연습 후 최대근활성화도의 증가는 세 명의 대상자 모두에서 나타났지만，

증가양상은 대상자간에 차이가 있었다. 대상 자 1 의 최대근활성화도는 치료횟수의 증가에 따라서 지속적으로 중가 (72%) 하였고， 대상자 2는 6회 치료 이후부터 뚜렷한 향상(37%)을 보였으며， 대상자 3은 9회 치료 이후부터 최 대근활성화도가 향상(34%) 되었다. 대상자

에서 최대근활성화도의 향상이 늦게(치료 6회 기 이후) 나타난 원인은 대상자의 길항근 근 긴 장도 항진 상태

2) 가 주동근의 움 직임을 방해하였기 때문으로 생각되며， 치료 과정 후 대상자 2의 최대큰활성화도 중가되 었올 때 근긴장도가 감소 (MAS = 1+) 된 것으 로 보아 근긴장도 감소와 최대근활성화도가 증가와는 상관관계가 있는 것으로 볼 수 있 다(표

참조). 대상자 3은 최대근활성화도의 증가가 비교적 늦게 나타났고(치료 9회기 이 후)， 증가량도 치 료 전 (20.75 mV)과 치 료 후

mV) 에 큰 차이가 없었는데(표

참조)，

이러한 양상의 원인은 뇌졸중 후에 대상자의 근력회복 정도(치료전

mV) 가 낮았고，

근긴장도도 치료 전 (MAS 1+)과 치료 후

(MAS

1+) 에 변화가 없었던 것과 유관한

것으로 생각된다(표

참조).

상상연습에 관한 선행 연구들은 정상인에 서 상상연습이 운동수행능력 향상이나 근력 증가를 위한 방법으로 유용하다고 보고하였 다. Yue와 Cole(992) 은 정상인의 근력증가 방법으로 새끼둔덕 근육의 반복적인 최대 둥 척성 수축 운동 프로그랩과 상상연습 훈련을 비교하였는데， 상상연습이 최대둥척성 수축운

동과 같은 정도로 근력증가에 유의한 효과가 있다고 보고하였다. Mendoza와

(978)은 정상인을 대상으로 상상연습 유무에 따른 다트 던지는 운동수행 능력의 변화를 조사하였는데， 상상연습 훈련을 수행한 실험 집단이 통제집단보다 다트 던지기에 있어서 유의한 향상을 보였다고 보고하였다. 본 연구 에서 상상연습 후 편마비 환자의 환측 최대 근활성화도가 증가한 점으로 미루어 볼 때，

상상연습 훈련은 정상인의 운동수행 향상뿐 만 아니라 편마비 같은 환자의 근력증가에도 효과가 있음이 증명되었다.

상상연습은 대상자 교육을 통해 환자의 능 동적인 참여를 유도하고 (Weiss 둥，

환 자 스스로 연습할 수 있기 때문에 근력증가 훈련을 생활화 할 수 있고 (Appel，

실제 로 근육을 움직이지 않고 수행할 수 있기 때 문에 수의적인 근육 수축이 불가능한 운동신 경마비 환자에게도 적용할 수 있는 장점이 었다(Heuer，

상상연습은 근력증가 외 에 관절염 환자의 관절가동범위 증가와， 말초 동맥질환과 당뇨병으로 인한 하지절단 환자 의 보행훈련에서도 긍정적인 효과가 있는 것 으로 보아(Appel，

상상연습 훈련이 재 활치료과정에서 근력증가 외에 환자의 움직 임 수행 향상에도 유의한 영향을 줄 수 있는 지 연구해 볼 가치가 있겠다.

v. 결론

본 연구의 목적은 뇌졸중으로 인한 편마비 환자가 상상연습을 통해 환측의 근력강화가 가능한 지를 조사하는 것이었다. 3명의 편마 비 환자에게 상상연습 훈련을 통해 환측 상 지 위팔두갈래근의 근력증가훈련을 시키고，

근전도를 사용하여 최대근활성화도를 측정하

였는데， 세 명의 환자 모두에서 최대근활성화

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가 향상되었다. 본 연구결과는 상상연습이 정 상인에서의 운동수행능력 향상을 위한 방법으 로 뿐만 아니라 편마비 환자의 근력증가방법으 로도 사용이 가능함을 제시하고 있다.

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[부록

오디오의 내용

당신은 지금 방안에 있습니다.

편안한 자세로 팔을 아래로 내리고 앉아 있습니다.

자， 의자의 옆을 보세요.

낮은 탁자가 보이지요.

그 탁자 위에는 아령이 하나 놓여 있는데， 보입니까?

이제부터 아령을 사용해서 운동을 하겠습니다.

편안하게 숨을 쉬세요.

숨을 천천히 들이마시세요.

이제 천천히 내쉬세요.

다시 숨을 천천히 들이마시세요.

이제 숨을 천천히 내쉬세요.

지금부터 아령 운동을 시작하겠습니다.

준비가 다 되셨으면 ‘네’ 대답하세요.

손을 아령 가까이 가져가세요.

손에 아령이 닿았으면 ‘네’ 대답하세요.

이제 팔 힘을 빼고 아령을 잡으세요.

지금 느낌이 어떻습니까?

편안합니까?

이제 팔에 힘이 들어가기 시작합니다.

지금 힘이 들어갈 때와 팔에 힘을 주지 않았을 때를 비교해 보세요.

지금 팔에 힘이 들어갔으면 ‘네’ 대답하세요.

이제 다시 아령을 들어올리세요.

이제 팔을 천천히 열을 세면서 굽히세요. 하나， 둘， 셋， 넷， 다섯， 여섯， 일곱， 여넓， 아홉， 열 다시 팔을 천천히 열까지 세면서 펴세요. 하나， 둘， 셋， 넷， 다섯， 여섯， 일곱， 여넓， 아홉， 열 이제 팔을 천천히 열을 세면서 굽히세요. 하나， 둘， 셋， 넷， 다섯， 여섯， 일곱， 여넓， 아홉， 열 다시 팔을 천천히 열까지 세면서 펴세요. 하나， 둘， 셋， 넷， 다섯， 여섯， 일곱， 여넓， 아홉， 열 이제 팔을 천천히 열을 세면서 굽히세요. 하나， 둘， 셋， 넷， 다섯， 여섯， 일곱， 여넓， 아홉， 열 다시 팔을 천천히 열까지 세면서 펴세요. 하나， 둘， 셋， 넷， 다섯， 여섯， 일곱， 여넓， 아홉， 열 이 제 아령 운동이 끝났습니 다.

숨을 편안하게 들이마시세요.

그리고 천천히 내쉬세요